توابع (Functions) در جاوا اسکریپت (JavaScript)

تابع چیست و چه کاربردی دارد؟

اولین سوالی که ممکن است به ذهنمان برسد این است که اصلا تابع چیست و چه کاربردی دارد؟!
پاسخ این است که در برنامه نویسی توابع یا Functions شبیه ماشین ها در دنیای واقعی هستند که با دستورالعمل ثابت هر بار با توجه به ورودی دریافتی خروجی متفاوتی تولید می کنند، توابع با این هدف در زبان های برنامه نویسی معرفی شده اند تا از چندبارنویسی عملیات های مشابه جلوگیری شود، به طور مثال نرم افزار نصب شده بر روی دستگاه چاپ را در دنیای واقعی تصور کنیم اگر بخواهیم 100 برگ کاغذ را با نوشته های مختلف بدون کمک نرم افزار و به صورت تنظیمات دستی پرینت کنیم قاعدتا زمان بسیار زیادی از ما خواهد گرفت، اما کافی است یک بار برای سخت افزار دستگاه برنامه بنویسیم و هر بار با توجه به تنظیمات مدنظرمان به هر تعداد که می خواهیم خروجی بگیریم، عملکرد توابع در دنیای برنامه نویسی هم بی شباهت به این مثال نیست، در برنامه نویسی شرایطی پیش می آید که یک روند به تعداد خیلی زیاد ممکن است تکرار شود، به طور مثال تنظیم فونت دلخواه در صفحات مختلف، اگر بخواهیم هر بار تمام جزئیات را مورد به مورد برای هر صفحه بنویسیم علاوه بر اینکه این کار وقت زیادی از ما می گیرد باعث افزایش ضریب خطا و حجم کلی کدنویسی صفحات خواهد شد، از این رو روش بهتر و حرفه ای تر آن است که یک بار الگویی را به شکل تابع بنویسیم و هر بار با ورودی های متفاوت (یا مشابه) خروجی مدنظرمان را دریافت کنیم.

شیوه نگارش (Syntax) توابع در جاوا اسکریپت

توابع در جاوا اسکریپت (JavaScript) با عبارت function تعریف و معمولا پارامترهایی به عنوان آرگیومنت (Argument) می پذیرند، آرگیومنت به زبان ساده یعنی همان ورودی هایی که به تابع داده می شود و می تواند از نوع عدد، رشته، آرایه، تابع و... باشد، مثال زیر Syntax صحیح نحوه تعریف یک تابع ساده را در جاوا اسکریپت نشان می دهد:

<script>
function userInfo(u, c){
    var user = 'your username: ' + u + '<br>';
    var country = 'your country: ' + c + '<br>';
    var output = user + country;
    
    return output;
}
document.write(userInfo('admin', 'Iran'));
</script>

توضیح:
- برای تعریف تابع در جاوا اسکریپت از عبارت function استفاده می کنیم.
- نام تابع باید با حروف انگلیسی (یا کاراکترهای _ و $) شروع شود و استفاده از اعداد به عنوان شروع تابع صحیح نیست اما می توانیم در ادامه از اعداد استفاده کنیم به فرض user1Info یا u123_info، دقت کنیم استفاده از کلماتی که به عنوان دستورات خاص در جاوا اسکریپت کاربرد دارند (به فرض var، if، default و...) مجاز نیست، برنامه نویسان برای خواناتر شدن کدها از عبارت های دارای معنی و معمولا به صورت کلمات چندبخشی (به فرض userInfo) استفاده می کنند.
- در نمونه تابع بالا دو آرگیومنت فرضی (u و c) به عنوان نام کاربری و کشور در ورودی دریافت می شود، در نظر گرفتن آرگیومنت برای تابع اجباری نیست و بسته به نیاز برنامه ممکن است تابع با یا بدون آرگیومنت نوشته شود.
- سپس درون تابع (بین کاراکترهای {}) سه متغیر با نام های دلخواه username، country و output تعریف شده که در واقع نهایتا خروجی به صورت

your username: admin
your country: Iran

برگردانده شده و در بیرون از تابع چاپ می شود.
- در قسمت return خروجی تابع ارسال می شود، در اینجا return متغیر output را که خود حاصل جمع دو متغیر name و country است به عنوان خروجی تابع برمی گرداند (به ارسال خروجی تابع در اصطلاح برگردان یا return می گویند)، استفاده از دستور return در تابع اجباری نیست و بسته به نوع تابع و عملیاتی که مد نظر است می توانیم از این دستور استفاده کنیم (معمولا توابع به همراه قسمت return تعریف می شوند).
نکته: در صورتی که در هر قسمت از تابع دستور return اجرا شود، ادامه پردازش کدهای آن (در صورت وجود) متوقف شده و عملیات تابع به پایان می رسد.
- دقت کنیم توابع در جاوا اسکریپت باید حتما با یک دستور یا رویداد فراخوانی شوند به طور مثال بارگذاری کامل صفحه (رویداد onload) یا کلیک کاربر بر روی یک دکمه (رویداد onclick) و...، در حالت عادی صرف وجود یک تابع در صفحه به خودی خود کار خاصی انجام نمی دهد، در مثال بالا فراخوانی تابع با دستور document.write انجام شده که نتیجه را در صفحه وب چاپ می کند.

روش های تعریف تابع در جاوا اسکریپت

همان طور که گفتیم تابع در جاوا اسکریپت (JavaScript) با عبارت function تعریف می شود اما روش های تعریف می تواند بسته به موقعیت و نیاز برنامه متفاوت باشد:
- تعریف تابع به صورت معمول
در این حالت تابع به صورت معمول و با در نظر گرفتن نام اختصاصی تعریف می شود، مثال:

<script>
function addNumbers(num_1, num_2, num_3){
    return num_1 + num_2 + num_3;
}
alert(addNumbers(8, 5, 7));
</script>

با درج این کد در صفحه HTML و اجرای فایل در مرورگر تابع addNumbers فراخوانی و خروجی زیر به صورت پیام هشدار نمایش داده می شود:

20

در این روش تابع به صورت معمول و مستقل تعریف شده است، دقت کنیم استفاده از عبارت addNumbers برای تعریف توابع دیگر در همان صفحه وب ممکن است نتایج ناخواسته در پی داشته باشد و در صورتی که دو تابع هم نام در یک اجرا داشته باشیم مفسر جاوا اسکریپت صرفا آخرین تابع را پردازش می کند.
- تعریف تابع با متغیر
یک روش دیگر تعریف تابع در نظر گرفتن نام به صورت متغیر است، مثال:

<script>
var myFunc;
//var num = 'JS';
var num = 20;
var result;

if(Number.isInteger(num)){
    myFunc = function(num){
        result = num - 5;
        return result;
    }
} else{
    myFunc = function(num){
        result = 'Error! Please Use Integer.';
        return result;
    }
}

alert(myFunc(num));
</script>

در این شیوه فرآیندی که تابع باید اجرا کند ابتدا با دستور شرطی (متد Number.isInteger) ارزیابی و سپس تابع تعریف می شود، با توجه به این نمونه کد اگر ورودی (متغیر فرضی num) برابر مقدار عددی باشد، قسمت اول شرط if اجرا و خروجی به صورت عدد زیر نمایش داده می شود:

15

اما اگر ورودی مقدار غیر عددی باشد (به فرض عبارت JS) خروجی به صورت زیر نمایش داده می شود:

Error! Please Use Integer.

دقت کنیم حتی اگر مقدار عددی را بین علامت های '' در متغیر num قرار دهیم (به فرض '10') در حالت عادی از دید مفسر جاوا اسکریپت مقدار درج شده رشته ای (String) است نه عددی (Integer) و پیام خطا نمایش داده خواهد شد.
- تعریف تابع در تابع دیگر
گاهی مواقع در برنامه نویسی موقعیت هایی پیش می آید که ممکن است به جهت ساختار کدها یا مختصرنویسی و پرهیز از کدنویسی مجزا برای انجام فرآیندهای تکراری نیاز به تعریف تابع در تابع دیگری باشد، مثال:

<script>
function addNumbers(num_1, num_2, num_3){
    var result = num_1 + num_2 + num_3;
    
    function showAlert(){
        alert(result);
    }
    
    return showAlert();
}

addNumbers(1, 5, 7);
</script>

خروجی نمونه کد بالا به صورت پیام هشدار نمایش داده می شود:

13

نکته مهم در این شیوه حدود (Scope) دسترسی به تابع درونی است که فقط در تابع اصلی قابل فراخوانی و استفاده است، به عبارت دیگر در نمونه کد بالا نمی توانیم تابع showAlert را در بیرون از تابع addNumbers فراخوانی کنیم.

حدود دسترسی تابع (Function Scope) در جاوا اسکریپت

منظور از حدود دسترسی یا Scope، وجود یا عدم وجود قابلیت استفاده از پارامترهای تابع (متغیر، تابع، آبجکت و..) در بیرون از تابع یا پارامترهای بیرون از تابع در تابع برای مفسر جاوا اسکریپت در زمان پردازش دستورات است، طبق قوانین زبان جاوا اسکریپت:
- هر متغیر، تابع یا آبجکتی که درون یک تابع تعریف می شود صرفا توسط همان تابع (یا تابعی که درون آن تابع تعریف شده باشد) قابل دسترس است، به طور مثال کد زیر خطا خواهد داشت:

<script>
function myScope_1(){
    var txt = 'Hello!';
}
function myScope_2(){
    return txt;
}
alert(myScope_2());
</script>

چون متغیر فرضی txt در تابع myScope_1 تعریف اما در تابع myScope_2 فراخوانی شده است با اجرای کدها مفسر جاوا اسکریپت خطای زیر را برمی گرداند:

ReferenceError: txt is not defined

بر طبق همین قانون کد زیر صحیح است و خطایی نخواهد داشت:

<script>
function myScope_1(){
    var txt = 'Hello!';
    
    function myScope_2(){
        return txt;
    }
    
    return myScope_2();
}

alert(myScope_1());
</script>

تابع myScope_2 درون تابع myScope_1 تعریف شده و به پارامترهای آن دسترسی دارد، نتیجه اجرای نمونه کد بالا پیام زیر خواهد بود:

Hello!

- متغیرهایی که بیرون از تابع به صورت دسترسی سراسری (Global Scope) تعریف شوند در تابع قابل استفاده و تغییر هستند، مثال:

<script>
var txt;
function myScope_1(){
    txt = 'Hello!';
}
function myScope_2(){
    return txt;
}
myScope_1();
alert(myScope_2());
</script>

متغیر txt در بیرون از توابع تعریف شده و در این حالت دسترسی سراسری یا Global Scope دارد، نتیجه اجرای نمونه کد بالا پیام زیر خواهد بود:

Hello!

نکته: همان طور که در نمونه کد بالا مشخص است متغیرهایی که به صورت سراسری تعریف می شوند در روند اجرای دستورات توسط توابع مختلف قابل تغییر هستند، در اینجا متغیر txt در بیرون از توابع تعریف، در تابع myScope_1 مقداردهی و در تابع myScope_2 فراخوانی شده است.
- توابعی که به صورت مستقل تعریف می شوند دسترسی سراسری Global Scope دارند و می توانیم از آنها در سایر توابع استفاده کنیم، مثال:

<script>
function myScope_1(){
    var txt = myScope_2('Welcome');
    return txt;
}
function myScope_2(str){
    return str + '!';
}
alert(myScope_1());
</script>

نتیجه کد بالا به صورت پیام هشدار و متن زیر نمایش داده می شود:

Welcome!

همان طور که مشخص است از تابع myScope_2 در تابع myScope_1 استفاده کرده ایم.

تابع بازگشتی (Recursive Function) در جاوا اسکریپت

توابع در جاوا اسکریپت این قابلیت را دارند که بسته به نیاز برنامه خودشان را فراخوانی کنند، به این حالت در اصطلاح تابع بازگشتی یا Recursive Function گفته می شود، مثال:

<script>
var num = 0;
function recurFunc(){
    if(num > 10){
        alert(num);
        return true;
    }
    
    num++;
    recurFunc();
}
recurFunc();
</script>

با اجرای این تابع تا زمانی که متغیر num کوچکتر یا مساوی با 10 باشد تابع مقدار متغیر را یک واحد افزایش و مجددا خودش را فراخوانی می کند، برای جلوگیری از دور تکرار بینهایت (infinite loop) تابع باید در مرحله ای خاتمه یابد، این خاتمه معمولا با در نظر گرفتن دستور شرطی (در اینجا if) انجام می شود و با اجرای دستور return دور تکرار خاتمه می یابد (مشابه با عملکرد دستور break در حلقه ها)، بر این اساس نتیجه تابع بالا به صورت زیر خواهد بود:

11

توابع بازگشتی ساز و کاری مشابه حلقه ها (for، while) دارند و با توجه به نیاز برنامه استفاده می شوند.

نحوه فراخوانی توابع در جاوا اسکریپت

توابع در جاوا اسکریپت بدون وجود رویدادها و دستورات کاربردی ندارند، یک رویداد یا دستور به معنی حالتی است که پس از وقوع یا اعمال آن موتور تابع به حرکت می افتد درست شبیه به استارت زدن یک خودرو!
اگرچه به صرف درج تابع در تگ های script می توانیم تابع را فراخوانی کنیم (مانند نمونه کدهای بالا) اما معمولا فراخوانی توابع در جاوا اسکریپت با رویدادها انجام می شود، در مثال زیر شیوه فراخوانی یک تابع را با دو رویداد پرکاربرد onclick (زمانی که کاربر بر روی یک عنصر کلیک می کند) و onload (زمانی که صفحه وب به صورت کامل بارگذاری می شود) بررسی می کنیم:

<!DOCTYPE html>
<html lang="fa">
<head>
<meta charset="utf-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
<title>وبگو | فراخواني تابع در جاوا اسکريپت با رويداد onclick</title>
<!-- Webgoo.ir -->
<style>
body {
    font-family: Tahoma, Geneva, sans-serif;
    font-size: 12px;
    direction: rtl;
    line-height: 22px;    
}
a {
    text-decoration: none;
}
</style>
</head>
<body>
<script>
function addNum(num1, num2){
    var elm = document.getElementById('result');
    var output = num1 + num2;
    
    return elm.innerHTML = output;
}
</script>
<noscript>جاوا اسکريپت در مرورگر شما غير فعال است يا پشتيباني نمي شود!</noscript>
<a href="#" onclick="addNum(3, 6);">براي مشاهده نحوه عملکرد تابع در جاوا اسکريپت، کليک کنيد</a>
<div id="result"></div>
</body>
</html>

توضیح:
- تابع بالا با رویداد onclick (کلیک کاربر بر روی لینک) اجرا می شود.
- دقت کنیم در جاوا اسکریپت نحوه تعیین مقادیر در نوع رفتار تابع اثرگذار است، به فرض اگر کد بالا را به صورت زیر فراخوانی کنیم به جای جمع دو عدد، حاصل ترکیب آنها به صورت یک رشته نمایش داده می شود:

//نمایش نتیجه به صورت یک رشته متنی
onclick="addNum('3', '6');"
//نمایش نتیجه به صورت حاصل جمع دو عدد
onclick="addNum(3, 6);"

دلیل این حالت استفاده از عملگر جمع (+) در تابع جاوا اسکریپتی است که هم برای مقادیر رشته ای (String) کاربرد دارد و هم مقادیر عددی (Integer).
- در این نمونه کد از متدهای document.getElementById و innerHTML استفاده شده است که در آموزش های پیش رو به صورت جداگانه در رابطه با آنها خواهیم گفت، فعلا در این حد بدانیم که با متد document.getElementById یک عنصر در صفحه انتخاب و با متد innerHTML مقادیر (کدهای HTML + متن) به عنصر مد نظر اضافه می شود.
در ادامه تابع دیگری را در رویداد onload (بارگذاری کامل صفحه) فراخوانی و با پیش نمایش آنلاین بررسی می کنیم.

پیش نمایش آنلاین

در نمونه کد زیر از رویداد onload (بارگذاری کامل صفحه) برای فراخوانی تابع استفاده کرده ایم که لینک پیش نمایش آنلاین آن نیز جهت بررسی درج شده است:

<!DOCTYPE html>
<html lang="fa">
<head>
<meta charset="utf-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
<title>وبگو | فراخواني تابع در جاوا اسکريپت با رويداد onload</title>
<!-- Webgoo.ir -->
<style>
body {
    font-family: Tahoma, Geneva, sans-serif;
    font-size: 12px;
    direction: rtl;
    line-height: 22px;    
}
a {
    text-decoration: none;
}
</style>
</head>
<body>
<noscript>جاوا اسکريپت در مرورگر شما غير فعال است يا پشتيباني نمي شود!</noscript>
با بارگذاری کامل صفحه رویداد onload اجرا شده و تابع welcome فراخوانی می شود.
<script>
function welcome(){
    var text = 'این پیام با فراخوانی تابع در جاوا اسکریپت نمایش داده می شود';
    var output = alert(text);
    
    return output;
}

window.onload = welcome();
</script>
</body>
</html>

پیش نمایش آنلاین
در این نمونه کد هیچ آرگیومنتی برای تابع در نظر نگرفته ایم، قبلا گفتیم که در نظر گرفتن آرگیومنت برای تابع اختیاری است و بستگی به نیاز برنامه دارد.
نکته: استفاده از رویداد onload معمولا می تواند به یکی از شیوه های زیر باشد:
- فراخوانی در تگ body، مثال:

<body onload="welcome();">

- فراخوانی با آبجکت window، مثال:

window.onload = welcome();

نتیجه هر دو روش یکسان است و تفاوت صرفا در شرایطی است که نتوانیم (به دلیل ساختار برنامه) یا نخواهیم (سلیقه برنامه نویس) از یک شیوه استفاده کنیم.
نکته: رویدادها در جاوا اسکریپت تنوع زیادی دارند و محدود به موارد گفته شده (onclick و onload) نمی شوند، در مباحث پیش رو از بخش آموزش های مقدماتی جاوا اسکریپت به صورت مفصل در این خصوص صحبت خواهیم کرد.